python - __getattribute__ 方法和描述符

Question

根据 python 描述符指南 https://docs.python.org/howto/descriptor.html

新样式类中的方法对象是使用描述符实现的，以避免在属性查找中对它们进行特殊封装。

我的理解是，有一个方法对象类型实现了 __get__ 并在使用实例调用时返回绑定(bind)方法对象，在没有实例且仅调用时返回未绑定(bind)方法对象类(class)。该文章还指出，此逻辑是在 object.__getattribute__ 方法中实现的。像这样:

def __getattribute__(self, key):
    "Emulate type_getattro() in Objects/typeobject.c"
    v = object.__getattribute__(self, key)
    if hasattr(v, '__get__'):
       return v.__get__(None, self)
    return v

然而 object.__getattribute__ 本身就是一个方法!那么它如何绑定(bind)到一个对象(没有无限递归)？如果它在属性查找中是特殊大小写的，这不会破坏删除旧式特殊大小写的目的吗？

Answer 1

实际上，在 CPython 中，默认的 __getattribute__ 实现不是 Python 方法，而是在 C 中实现的。它可以访问对象槽(C 结构中的条目表示Python 对象)直接访问，而无需费心去执行讨厌的属性访问例程。

仅仅因为您的 Python 代码必须这样做，并不意味着 C 代码必须这样做。 :-)

如果您确实实现了 Python __getattribute__ 方法，只需使用 object.__getattribute__(self, attrname)，或者更好的是，super().__getattribute__( attrname) 来访问 self 上的属性。这样你也不会遇到递归。

在 CPython 实现中，属性访问实际上是由 C 类型对象中的 tp_getattro slot 处理的，回退到 tp_getattr slot 。

为了详尽并充分展示 C 代码的作用，当您在实例 上使用属性访问时，这里是调用的完整函数集:

• Python 将属性访问转换为对 PyObject_GetAttr() C function 的调用。 implementation for that function 为您的类(class)查找 tp_getattro 或 tp_getattr 插槽。

• object 类型有 filled the tp_getattro slot 和 PyObject_GenericGetAttr function ，它将调用委托(delegate)给 _PyObject_GenericGetAttrWithDict(*dict 指针设置为 NULL 并将 suppress 参数设置为 0)。此函数是您的 object.__getattribute__ 方法(名称和插槽之间的 special table 映射)。

• _PyObject_GenericGetAttrWithDict 函数可以通过 tp_dict slot 访问实例 __dict__ 对象，但是对于描述符(包括方法)，_PyType_Lookup function被使用。

• _PyType_Lookup 处理缓存并在缓存未命中时委托(delegate)给 find_name_in_mro；后者查找类(和父类(super class))的属性。该代码使用指向 MRO 中每个类上的 tp_dict 槽的直接指针来引用类属性。

• 如果 _PyType_Lookup 找到一个描述符，它会被返回给 _PyObject_GenericGetAttrWithDict 并调用该对象的 tp_descr_get 函数( __get__ Hook )。

当您访问类本身的属性时，而不是 _PyObject_GenericGetAttrWithDict，type->tp_getattro 槽由 type_getattro() function 服务，它也考虑了元类。此版本也调用 __get__，但将实例参数设置为 None。

此代码无处必须递归调用 __getattribute__ 来访问 __dict__ 属性，因为它可以直接进入 C 结构。